Digital Twin: Port w Rawennie współpracuje z CNT, aby zbudować kompletny i dynamiczny obraz
(tekst w oryginale ukazał się w biuletynie IPCSA)
Projekt Digital Twin pomoże portowi w Rawennie w zarządzaniu jego aktywami, planowaniu projektów i konserwacji oraz realizacji dużego programu pogłębiania kanałów.
Port współpracuje z firmą CNT Technologies z siedzibą w Ankonie, której dyrektor zarządzający Saimon Conti mówi, że pomysł na port Digital Twin powstał podczas współpracy z dwoma klientami stoczni.
„Jesteśmy małą firmą tworzącą oprogramowanie i robotykę dla sektora budowlanego, stoczniowego, energetycznego, rolniczego i innych” – mówi. „Pomysł na Digital Twin zrodził się po długiej drodze w latach 2015-2017, testując nasze zrobotyzowane rozwiązanie w kilku stoczniach w Ankonie. Pomysł był taki – przemysł stoczniowy to dojrzała branża z wieloma zawiłościami w budowie statku, ale pod względem procesów i technologii jest dość staromodna. Widzieliśmy, że jeśli chcesz mieć precyzyjną kontrolę nad procesem budowy swojego statku, potrzebujesz wielu technologii. Ale jednym z głównych wyzwań było: jak mogę kontrolować stocznię i optymalizować proces budowy statków? Zaczęliśmy od tego pytania, aby pomyśleć o tym, jak możemy zdigitalizować stocznię i wszystkie procesy związane z jej działalnością.”
Szybko stało się jasne, mówi, że nie chodziło tylko o stocznię, ale o cały port. „Zaczęliśmy zastanawiać się, czy istnieje sposób na cyfryzację całego zasobu i samodzielne czerpanie z niego korzyści, gdziekolwiek jesteś w łańcuchu wartości portu”.
Jako mała firma szukająca dużego wyzwania, CNT chciało znaleźć port o wielu zawiłościach pod względem żeglugi i środowiska. Rawenna była odpowiedzią – jeden z największych włoskich portów, rozciągający się na 14 km od morza do centrum miasta, w Rawennie dokonuje się wielu operacji, w tym z udziałem ropy i gazu, podczas gdy miasto jest wpisane na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO.
CNT rozpoczęło rozmowę z Zarządem Portu Rawenna, aktywnym członkiem IPCSA, jak podejść do tego wyzwania. Znaleźli wspólny język – chcieli stworzyć Digital Twin. CNT zaczęło od pomysłu, że wystarczy porozmawiać z władzami portowymi w takim projekcie. Jednak port chciał zintegrować wszystkie swoje informacje w zbiorze danych, a projekt rozszerzono, aby objąć wiele innych organów i interesariuszy.
Ukończony Digital Twin dostarczy władzom portowym model informacyjny, który Saimon porównuje do interaktywnej gry wideo. Będzie zawierał kolejne warstwy informacji i oczywiście nigdy nie będzie stał w miejscu.
Andrea Minardi, kierownik ds. IT i bezpieczeństwa w Zarządzie Portu Rawenna, mówi: „W ramach projektu Ravenna Port Hub w ciągu najbliższych kilku lat będziemy pogłębiać cały kanał portowy – z głębokości 10 metrów do 12,5 metra w pierwszej fazie, z planami osiągnięcia 14,5 metra. Otworzy to nowe rynki i możliwości dla portu. Digital Twin będzie dostarczał w czasie rzeczywistym informacji o głębokości wody – jak się zmienia i jak się zmieniła. Będzie to pomocne w ocenie prac, które należy wykonać na różnych odcinkach kanału”.
Saimon dodaje: „Do tej pory władze portowe posiadały wszystkie historyczne i aktualne informacje na temat stanu dna morskiego przechowywane w wielu folderach z wielu badań; w przyszłości Digital Twin zapewni unikalną bazę danych pokazującą chronologię głębokości wody i ich zmiany.”
Projekt pogłębiania to tylko jeden z przykładów tego, co można osiągnąć. Digital Twin gromadzi informacje na temat wszystkiego, od wież oświetleniowych i boi po infrastrukturę portową i aktywa, a także zawiera dane zebrane od władz regionalnych i lokalnych, dostawców usług publicznych i innych zainteresowanych stron. Aby dać wyobrażenie o różnorodności, sięga ona od informacji o glebie po rozmieszczenie okablowania.
CNT osadza wszystkie te informacje w unikalnym, wielowarstwowym pliku 3D, łączącym się z arkuszami danych, certyfikatami i szeregiem innych informacji. „Każdy, kto szuka informacji, może zwizualizować to, czego potrzebuje w jednym procesie”, mówi Andrea.
Wracając do początku, Saimon zwraca uwagę, że we Włoszech 90 procent stoczni powstaje na gruntach należących do władz portowych. „Można zbudować Digital Twin stoczni, ale mądrzej jest zbudować Digital Twin całego zarządu portu, a następnie osadzić informacje o stoczni”.
Mówi, że droga okazała się trudniejsza niż oczekiwano; było to spowodowane jednym z odwiecznych wyzwań w tym sektorze – zachęcaniem ludzi do dzielenia się informacjami i wzajemnego zaufania.
„Sam proces jest łatwy, ponieważ wiemy, co musimy zrobić. Ale głównym wyzwaniem było zebranie danych. Zarząd portu posiada wiele danych na temat aktywów, ale współpracuje z nimi wiele innych organów, które są właścicielami danych. Najtrudniej było zebrać dane z miasta, regionu, Ministerstwa Środowiska, wszystkich urzędów zajmujących się władzami portowymi oraz spółek publicznych świadczących usługi na terenie portu i na rzecz zarządu portu. Musieliśmy zbadać, gdzie należy się zwrócić, aby znaleźć informacje, z kim należy się skontaktować, aby osiągnąć cel. Bardziej chodziło o public relations – znalezienie odpowiedniej osoby. Dzielenie się informacjami było dla wielu dość trudne. Rozmawiałem z władzami publicznymi i nie ufają sobie nawzajem – są zaborcze jeżeli chodzi o własne dane.”
Oczywiście żaden port nie jest wyspą. Rozważając inwestycję lub projekt w porcie, należy wziąć pod uwagę sąsiednie budynki i infrastrukturę, a także bezpośrednie aktywa. Wszystko musi być zmapowane w Digital Twin.
Importowanie do modelu informacji o wszystkich drzewach otaczających port wymagało trzyetapowego wysiłku. „Miasto wysłało mnie do firmy, która zajmuje się utrzymaniem miasta w czystości; ta firma wysłała mnie do innej, która zajmuje się ogrodnictwem”.
Digital Twin będzie naprawdę cennym zasobem i archiwum informacji dla władz portowych, pomagając na przykład w planowaniu rozwoju portu lub symulowaniu nowych operacji lub zawinięć statków.
Jednak korzyści rozszerzają się znacznie dalej, wspierając wielu innych interesariuszy. Dane i wizualizacje 3D osadzone w Digital Twin mogą być wykorzystywane przez organizacje planujące koncert lub wydarzenie w mieście, dla programistów do wizualizacji i umieszczania w kontekście proponowanego budynku, do opracowywania i optymalizacji przepływów ruchu, a nawet analizowania i przygotowywania reakcji w zakresie bezpieczeństwa i planów reagowania na sytuacje kryzysowe.
Elementy projektu Digital Twin zostaną wkrótce wyjaśnione w wewnętrznych prezentacjach, a w maju przewidziana jest publiczna prezentacja. Nie ma – mówi Saimon – możliwości, by powiedzieć, że to już koniec. Nigdy nie będzie. „Pomyśl o wszystkich ankietach przeprowadzanych w celu kontrolowania lub dostarczania informacji dot. pogłębiania – model będzie jak żywy obiekt, który trzeba aktualizować codziennie, co tydzień, co miesiąc, aby wspierać jego integralność” – mówi. CNT planuje przeszkolenie personelu Zarządu Portu Rawenna w zakresie tworzenia, wykorzystywania i aktualizowania danych.
W międzyczasie pojawiają się nowe pomysły. „Testujemy użycie dronów w celu uzyskania danych, zwłaszcza dotyczących głębokości wody i mapowania dna morskiego” – mówi Andrea. „Dron może przesyłać i udostępniać dane niemal w czasie rzeczywistym, dzięki czemu możemy aktualizować Digital Twin. To rodzaj dialogu. Testowaliśmy bezzałogowy pojazd nawodny (USV) lub potocznie dron wodny, który pomaga również w gromadzeniu informacji do konserwacji, a także w ocenie, na przykład, jaki może być wpływ kolizji statku. To okazja do przetestowania rzeczy i przygotowania się na ewentualną sytuację awaryjną.”
Trwają dyskusje na temat wykorzystania UGV – bezzałogowych pojazdów naziemnych – do patrolowania i monitorowania obszaru portu. Rawenna zdaje sobie sprawę, że Digital Twin będzie niezwykle pomocny, jeśli firma żeglugowa będzie chciała szybko przeszkolić nowego kapitana przed wejściem do portu po raz pierwszy – lub dla każdego operatora, który chce poćwiczyć przed wprowadzaniem autonomicznych statków do portu.
„Każda firma, która chce zbudować nowy terminal, może przeprowadzić symulację scenariusza w porcie i okolicy, i zdecydować się na optymalny projekt”, mówi Andrea. „Digital Twin będzie dobrym narzędziem do pozyskiwania nowego ruchu i biznesu dla portu oraz pomagania w redukcji i reorganizacji kosztów utrzymania. Zapewni rewolucję w sposobie, w jaki pracujemy”.
